Захват сетевого трафика linux

Администрирование систем Linux. Перехват сетевого трафика

Глава 23. Перехват сетевого трафика

Администратор сети должен уметь работать со сниффером, таким, как wireshark или tcpdump , для диагностирования проблем сети.

Студенту также придется нередко прибегать к использованию сниффера для того, чтобы разобраться в принципах функционирования сетей. В данной главе описываются соответствующие методики перехвата сетевого трафика .

23.1. Приложение wireshark

23.1.1. Установка wireshark

В данном примере приведена команда для установки приложения wireshark в дистрибутивах, использующих пакеты программного обеспечения с расширением .deb (включая Debian, Mint, Xubuntu и другие дистрибутивы).

В дистрибутивах, использующих пакеты программного обеспечения с расширением .rpm , таких, как CentOS, RHEL и Fedora, для установки приложения wireshark может использоваться утилита yum .

23.1.2. Выбор сетевого интерфейса

При запуске приложения wireshark в первый раз вам придется выбрать сетевой интерфейс. Вы увидите диалог, который выглядит аналогично приведенному на иллюстрации ниже.

Вероятна ситуация, при которой доступных сетевых интерфейсов попросту не окажется, ведь в некоторых дистрибутивах перехват сетевого трафика может осуществляться исключительно пользователем root. В этом случае вам придется запустить приложение wireshark от лица пользователя root с помощью команды sudo wireshark .

Или же вы можете последовать общим рекомендациям и использовать утилиту tcpdump или какой-либо другой инструмент для перехвата трафика и записи данных в файл. Любые перехваченные данные могут быть проанализированы позднее с помощью приложения wireshark .

23.1.3. Минимизация трафика

В процессе перехвата сетевого трафика в течение очень коротких промежутков времени могут генерироваться тысячи пакетов. Очевидно, что такой объем данных затруднит анализ трафика. Попытайтесь выйти из этого положения, изолировав ваш сниффер в рамках сети. Предпочтительным вариантом является перехват трафика, проходящего через сетевой интерфейс изолированной виртуальной сети, находящейся под вашим полным контролем.

Если вы изучаете инструменты для перехвата сетевого трафика в домашних условиях, для минимизации трафика будет полезно завершить работу всех приложений для работы с сетью, запущенных на вашем компьютере, а также отсоединить компьютер от других компьютеров и от таких устройств, как смартфоны и планшеты.

И все же более важным инструментом для минимизации трафика являются фильтры , которые будут обсуждаться в следующем разделе.

23.1.4. Перехват трафика, генерируемого утилитой ping

Я запустил сниффер и захватил все пакеты, переданные по сети в результате исполнения трех команд ping (не имеет смысла выполнять эти команды от лица пользователя root):

В общей сложности из сети было захвачено более чем 200 пакетов. Все станет гораздо очевиднее в том случае, если введете строку icmp в поле фильтра и нажмете кнопку «Применить» («Apply»).

23.1.5. Перехват трафика, генерируемого утилитой ping и клиентом dns

Работая с той же сессией захвата данных, применим отличный фильтр . Мы хотим отслеживать трафик, относящийся как к протоколу dns , так и к протоколу icmp , поэтому нам придется ввести названия двух упомянутых протоколов в поле фильтра.

Для захвата данных, относящихся к двум рассматриваемым протоколам, в поле фильтра должна быть введена строка «dns or icmp» . В случае ввода строки «dns and icmp» не будет выведено информации о каких-либо пакетах, так как не существует пакетов, относящихся к обоим упомянутыми протоколам.

При рассмотрении приведенной выше иллюстрации можно заметить, что пакеты 25 и 26 имеют исходные и целевые IP-адреса 10.104.33.30. Это объясняется тем, что клиент DNS работает на том же компьютере, что и сервер DNS.

Аналогичная ситуация наблюдается и в случае пакетов 31 и 32, ведь с помощью утилиты ping осуществляется отправка пакетов рабочей системе, на которой запущена данная утилита.

23.1.6. Определенный IP-адрес

В данном случае осуществляется фильтрация пакетов, относящихся к протоколу DNS и содержащих определенный IP-адрес . В качестве фильтра используется строка «ip.addr==10.104.33.30 and dns» . Директива and сообщает приложению о том, что следует выводить информацию о каждом пакете, соответствующем двум условиям.

Пакет 93 содержит запрос DNS , направленный на получение записи типа A домена linux-training.be. Пакет 98 содержит ответ от сервера DNS . Как вы думаете, что происходило после отправки пакета 93 и до приема пакета 98? Попытайтесь ответить на этот вопрос перед чтением следующего раздела (при работе с различными системами всегда полезно пытаться предсказывать наступающие события и проверять корректность своих предсказаний).

23.1.7. Фильтрация на основе фреймов

Корректным термином, используемым для обозначения перехваченного пакета , является термин фрейм (из-за того, что мы осуществляем перехват пакетов на уровне 2 сетевой модели OSI). Таким образом, для вывода информации о пакетах с определенными номерами, следует использовать директиву frame.number в поле фильтра.

23.1.8. Исследование содержимого пакетов

Средняя панель окна сниффера может быть раскрыта. При выборе строки в рамках данной панели вы можете увидеть соответствующие значения байт в поле нижней панели.

На иллюстрации ниже показана средняя панель окна сниффера с выбранным адресом моего ноутбука.

Учтите, что описанная выше техника отлично работает при перехвате трафика, передаваемого через один сетевой интерфейс. Если же вы перехватываете трафик, к примеру, с помощью команды tcpdump -i any , вы столкнетесь с методом перехвата пакетов «Linux cooked capture» .

23.1.9. Другие примеры фильтров

Вы можете комбинировать два описания протоколов с помощью директивы логической операции or («ИЛИ»), расположенной между ними. На иллюстрации ниже показан способ захвата исключительно пакетов, относящихся к протоколам ARP и BOOTP (или DHCP ).

А на следующей иллюстрации показан способ перехвата пакетов, относящихся к протоколу DNS и содержащих определенный IP-адрес .

23.2. Утилита tcpdump

В случае работы с интерфейсом командной строки системы перехват пакетов может осуществляться с помощью утилиты tcpdump . Ниже приведены некоторые примеры ее использования.

При использовании команды tcpdump host $ip будет выводиться информация обо всем трафике, относящимся к определенному узлу (в данном случае с IP-адресом 192.168.1.38).

Перехват трафика, относящегося исключительно к протоколу ssh (протокол TCP, порт 22), может осуществляться с помощью команды tcpdump tcp port $порт . Длина строк вывода урезана до 76 символов для более удобного чтения.

Та же операция, но с записью захваченных данных в файл, может осуществляться с помощью команды tcpdump -w $имя_файла .

С помощью команды tcpdump -r $имя_файла может быть выведено содержимое файла, созданного в предыдущем примере.

Множество других примеров использования рассматриваемой утилиты может быть найдено на странице руководства man tcpdump .

23.3. Практическое задание: перехват сетевого трафика

1. Установите приложение wireshark в вашу систему (работающую не в виртуальной машине).

2. Используйте утилиту ping генерации трафика между вашим и каким-либо другим компьютером.

3. Начните перехват сетевого трафика.

4. С помощью фильтра осуществите вывод информации исключительно о тех пакетах, которые содержат ответы на запросы от утилиты ping.

5. Теперь передайте утилите ping имя домена (такое, как www.linux-training.be) и попытайтесь перехватить пакеты с запросом и ответом DNS. Какой DNS-сервер был использован? Был ли использован протокол TCP или UDP для передачи запроса и ответа?

6. Найдите закрытый вебсайт, имеющий форму запроса пароля. Попытайтесь войти на него, использовав имя пользователя ‘paul’ и пароль ‘hunter2’ в процессе работы сниффера. Теперь попытайтесь найти введенные имя пользователя и пароль в захваченных с помощью сниффера данных.

23.4. Корректная процедура выполнения практического задания: перехват сетевого трафика

1. Установите приложение wireshark в вашу систему (работающую не в виртуальной машине).

В дистрибутивах Debain/Ubuntu: aptitude install wireshark

В дистрибутивах Red Hat/Mandriva/Fedora: yum install wireshark

2. Используйте утилиту ping генерации трафика между вашим и каким-либо другим компьютером.

3. Начните перехват сетевого трафика.

Выберите сетевой интерфейс (вероятно, eth0)

4. С помощью фильтра осуществите вывод информации исключительно о тех пакетах, которые содержат ответы на запросы от утилиты ping.

Введите ‘icmp’ (без кавычек) в поле фильтра и нажмите кнопку «Применить» («Apply»).

5. Теперь передайте утилите ping имя домена (такое, как www.linux-training.be) и попытайтесь перехватить пакеты с запросом и ответом DNS. Какой DNS-сервер был использован? Был ли использован протокол TCP или UDP для передачи запроса и ответа?

В первую очередь запустите сниффер.

Введите ‘dns’ в поле фильтра и нажмите кнопку «Применить» («Apply»).

Окно приложения wireshark должно выглядеть аналогичным образом.

На основе информация из окна приложения wireshark можно сделать вывод о том, что запрос DNS передавался с помощью пакета UDP, после чего несложно дать ответы на поставленные вопросы.

6. Найдите закрытый вебсайт, имеющий форму запроса пароля. Попытайтесь войти на него, использовав имя пользователя ‘paul’ и пароль ‘hunter2’ в процессе работы сниффера. Теперь попытайтесь найти введенные имя пользователя и пароль в захваченных с помощью сниффера данных.

Источник

8 лучших программ для анализа сетевого трафика

Оригинал: 8 best packet sniffers and network analyzers
Автор: Jon Watson
Дата публикации: 22 ноября 2017 года
Перевод: А. Кривошей
Дата перевода: декабрь 2017 г.

Сниффинг пакетов — это разговорный термин, который относится к искусству анализа сетевого трафика. Вопреки распространенному мнению, такие вещи, как электронные письма и веб-страницы, не проходят через сеть интернет одним куском. Они разбиты на тысячи небольших пакетов данных и таким образом отправляются через интернет. В этой статье мы рассмотрим лучшие бесплатные анализаторы сети и снифферы пакетов.

Есть множество утилит, которые собирают сетевой трафик, и большинство из них используют pcap (в Unix-подобных системах) или libcap (в Windows) в качестве ядра. Другой вид утилит помогает анализировать эти данные, так как даже небольшой объем траффика может генерировать тысячи пакетов, в которых трудно ориентироваться. Почти все эти утилиты мало отличаются друг от друга в сборе данных, основные отличия заключаются в том, как они анализируют данные.

Анализ сетевого трафика требует понимания того, как работает сеть. Нет никакого инструмента, который бы волшебным образом заменил знания аналитика об основах работы сети, такие как «3-х этапное рукопожатие» TCP, которое используется для инициирования соединения между двумя устройствами. Аналитики также должны иметь некоторое представление о типах сетевого трафика в нормально функционирующей сети, таких как ARP и DHCP. Это знание важно, потому что аналитические инструменты просто покажут вам то, о чем вы их попросите. Вам решать, что нужно просить. Если вы не знаете, как обычно выглядит ваша сеть, может быть сложно понять, что вы нашли то, что нужно, в массе собранных вами пакетов.

Лучшие снифферы пакетов и анализаторы сети

Промышленные инструменты

Начнем с вершины и далее спустимся к основам. Если вы имеете дело с сетью уровня предприятия, вам понадобится большая пушка. Хотя в основе почти все использует tcpdump (подробнее об этом позже), инструменты уровня предприятия могут решать определенные сложные проблемы, такие как корреляция трафика со множества серверов, предоставление интеллектуальных запросов для выявления проблем, предупреждение об исключениях и создание хороших графиков, чего всегда требует начальство.

Инструменты уровня предприятия, как правило, заточены на потоковую работу с сетевым трафиком, а не на оценку содержимого пакетов. Под этим я подразумеваю, что основное внимание большинства системных администраторов на предприятии заключается в том, чтобы сеть не имела узких мест в производительности. Когда такие узкие места возникают, цель обычно заключается в том, чтобы определить, вызвана ли проблема сетью или приложением в сети. С другой стороны, эти инструменты обычно могут обрабатывать такой большой трафик, что они могут помочь предсказать момент, когда сегмент сети будет полностью загружен, что является критическим моментом управления пропускной способностью сети.

1. SolarWinds

SolarWinds — это очень большой набор инструментов управления IT. В этой статье более уместна утилита Deep Packet Inspection and Analysis которая является его составной частью. Сбор сетевого трафика довольно прост. С использованием таких инструментов, как WireShark, базовый анализ также не является проблемой. Но не всегда ситуация полностью понятна. В очень загруженной сети может быть трудно определить даже очень простые вещи, например:

— какое приложение в сети создает этот трафик?
— если приложение известно (скажем, веб-браузер), где его пользователи проводят большую часть своего времени?
— какие соединения самые длинные и перегружают сеть?

Большинство сетевых устройств, чтобы убедиться, что пакет идет туда, куда нужно, используют метаданные каждого пакета. Содержимое пакета неизвестно сетевому устройству. Другое дело — глубокая инспекция пакетов; это означает, что проверяется фактическое содержимое пакета. Таким образом можно обнаружить критическую сетевую информацию, которую нельзя почерпнуть из метаданных. Инструменты, подобные тем, которые предоставляются SolarWinds, могут выдавать более значимые данные, чем просто поток трафика.

Другие технологии управления сетями с большим объемом данных включают NetFlow и sFlow. У каждой есть свои сильные и слабые стороны,

здесь вы можете узнать больше о NetFlow и sFlow.

Анализ сетей в целом является передовой темой, которая базируется как на основе полученных знаний, так и на основе практического опыта работы. Можно обучить человека детальным знаниям о сетевых пакетах, но если этот человек не обладает знаниями о самой сети, и не имеет опыта выявления аномалий, он не слишком преуспеет. Инструменты, описанные в этой статье, должны использоваться опытными сетевыми администраторами, которые знают, что они хотят, но не уверены в том, какая утилита лучше. Они также могут использоваться менее опытными системными администраторами, чтобы получить повседневный опыт работы с сетями.

Основы

2. tcpdump

Основным инструментом для сбора сетевого трафика является

tcpdump . Это приложение с открытым исходным кодом, которое устанавливается практически во всех Unix-подобных операционных системах. Tcpdump — отличная утилита для сбора данных, которая имеет очень сложный язык фильтрации. Важно знать, как фильтровать данные при их сборе, чтобы в итоге получить нормальный набор данных для анализа. Захват всех данных с сетевого устройства даже в умеренно загруженной сети может породить слишком много данных, которые будет очень трудно проанализировать.

В некоторых редких случаях достаточно будет выводить захваченные tcpdump данные прямо на экран, чтобы найти то, что вам нужно. Например, при написании этой статьи я собрал трафик и заметил, что моя машина отправляет трафик на IP-адрес, который я не знаю. Оказывается, моя машина отправляла данные на IP-адрес Google 172.217.11.142. Поскольку у меня не было никаких продуктов Google, и не был открыт Gmail, я не знал, почему это происходит. Я проверил свою систему и нашел следующее:

Оказывыается, что даже когда Chrome не работает, он остается запущенным как служба. Я не заметил бы этого без анализа пакетов. Я перехватил еще несколько пакетов данных, но на этот раз дал tcpdump задачу записать данные в файл, который затем открыл в Wireshark (подробнее об этом позже). Вот эти записи:

Tcpdump — любимый инструмент системных администраторов, потому что это утилита командной строки. Для запуска tcpdump не требуется графический интерфейс. Для производственных серверов графический интерфес скорее вреден, так как потребляет системные ресурсы, поэтому предпочтительны программы командной строки. Как и многие современные утилиты, tcpdump имеет очень богатый и сложный язык, который требует некоторого времени для его освоения. Несколько самых базовых команд включают в себя выбор сетевого интерфейса для сбора данных и запись этих данных в файл, чтобы его можно было экспортировать для анализа в другом месте. Для этого используются переключатели -i и -w.

Эта команда создает файл с захваченными данными:

Стандартом для таких файлов является формат pcap. Он не является текстом, поэтому его можно анализировать только с помощью программ, которые понимают данный формат.

3. Windump

Большинство полезных утилит с открытым исходным кодом в конечном итоге клонируют в другие операционные системы. Когда это происходит, говорят, что приложение было перенесено. Windump — это порт tcpdump и ведет себя очень похожим образом.

Самое существенное различие между Windump и tcpdump заключается в том, что Windump нуждается в библиотеке Winpcap, установленной до запуска Windump. Несмотря на то, что Windump и Winpcap предоставляются одним и тем же майнтайнером, их нужно скачивать отдельно.

Winpcap — это библиотека, которая должна быть предварительно установлена. Но Windump — это exe-файл, который не нуждается в установке, поэтому его можно просто запускать. Это нужно иметь в виду, если вы используете сеть Windows. Вам не обязательно устанавливать Windump на каждой машине, поскольку вы можете просто копировать его по мере необходимости, но вам понадобится Winpcap для поддержки Windup.

Как и в случае с tcpdump, Windump может выводить сетевые данные на экран для анализа, фильтровать таким же образом, а также записывать данные в файл pcap для последующего анализа.

4. Wireshark

Wireshark является следующим самым известным инструментом в наборе системного администратора. Он позволяет не только захватывать данные, но также предоставляет некоторые расширенные инструменты анализа. Кроме того, Wireshark является программой с открытым исходным кодом и перенесен практически на все существующие серверные операционные системы. Под названием Etheral, Wireshark теперь работает везде, в том числе в качестве автономного переносимого приложения.

Если вы анализируете трафик на сервере с графическим интерфейсом, Wireshark может сделать все за вас. Он может собрать данные, а затем анализировать их все здесь же. Однако на серверах графический интерфейс встречается редко, поэтому вы можете собирать сетевые данные удаленно, а затем изучать полученный файл pcap в Wireshark на своем компьютере.

При первом запуске Wireshark позволяет либо загрузить существующий файл pcap, либо запустить захват трафика. В последнем случае вы можете дополнительно задать фильтры для уменьшения количества собираемых данных. Если вы не укажете фильтр, Wireshark будет просто собирать все сетевые данные с выбранного интерфейса.

Одной из самых полезных возможностей Wireshark является возможность следовать за потоком. Лучше всего представить поток как цепочку. На скриншоте ниже мы можем видеть множество захваченных данных, но меня больше всего интересовал IP-адрес Google. Я могу щелкнуть правой кнопкой мыши и следовать потоку TCP, чтобы увидеть всю цепочку.

Если захват трафика производился на другом компьютере, вы можете импортировать файл PCAP с помощью диалога Wireshark File -> Open. Для импортированных файлов доступны те же фильтры и инструменты, что и для захваченных сетевых данных.

5. tshark

Tshark — это очень полезное звено между tcpdump и Wireshark. Tcpdump превосходит их при сборе данных и может хирургически извлекать только те данные, которые вам нужны, однако его возможности анализа данных очень ограничены. Wireshark отлично справляется как с захватом, так и с анализом, но имеет тяжелый пользовательский интерфейс и не может использоваться на серверах без графического интерфейса. Попробуйте tshark, он работает в командной строке.

Tshark использует те же правила фильтрации, что и Wireshark, что не должно удивлять, так как они по сути являются одним и тем же продуктом. Приведенная ниже команда говорит tshark только о том, что необходимо захватить IP-адрес пункта назначения, а также некоторые другие интересующие нас поля из HTTP-части пакета.

Если вы хотите записать трафик в файл, используйте для этого параметр-W, а затем переключатель -r (чтение), чтобы прочитать его.

Прочитайте его здесь же, или перенесите в другое место для анализа.

6. Network Miner

Network Miner — это очень интересный инструмент, который скорее попадает в категорию инструментов сетевого криминалистического анализа, а не просто снифферов. Сфера криминалистики, как правило, занимается расследованиями и сбором доказательств, и Network Miner выполняет эту работу просто отлично. Также, как wireshark может следовать потоку TCP, чтобы восстановить всю цепочку передачи паков, Network Miner может следовать потоку для того, чтобы восстановить файлы, которые были переданы по сети.

Network Miner может быть стратегически размещен в сети, чтобы иметь возможность наблюдать и собирать трафик, который вас интересует, в режиме реального времени. Он не будет генерировать свой собственный трафик в сети, поэтому будет работать скрытно.

Network Miner также может работать в автономном режиме. Вы можете использовать tcpdump, чтобы собрать пакеты в интересующей вас точке сети, а затем импортировать файлы PCAP в Network Miner. Далее можно будет попробовать восстановить какие-либо файлы или сертификаты, найденные в записанном файле.

Network Miner сделан для Windows, но с помощью Mono он может быть запущен в любой ОС, которая поддерживает платформу Mono, например Linux и MacOS.

Есть бесплатная версия, начального уровня, но с приличным набором функций. Если вам нужны дополнительные возможности, такие как геолокация и пользовательские сценарии, потребуется приобрести профессиональную лицензию.

7. Fiddler (HTTP)

Fiddler технически не является утилитой для захвата сетевых пакетов, но он так невероятно полезен, что попал в этот список. В отличие от других перечисленных здесь инструментов, которые предназначены для захвата трафика в сети из любого источника, Fiddler скорее служит инструментом отладки. Он захватывает HTTP трафик. Хотя многие браузеры уже имеют эту возможность в своих средствах разработчика, Fiddler не ограничивается трафиком браузера. Fiddler может захватить любой HTTP-трафик на компьютере, в том числе и не из веб-приложений.

Многие настольные приложения используют HTTP для подключения к веб-службам, и помимо Fiddler, единственным способом захвата такого трафика для анализа является использование таких инструментов, как tcpdump или Wireshark. Однако они работают на уровне пакетов, поэтому для анализа необходимо реконструировать этии пакеты в потоки HTTP. Это может потребовать много работы для выполнения простых исследований и здесь на помощь приходит Fiddler. Fiddler поможет обнаружить куки, сертификаты, и прочие полезные данные, отправляемые приложениями.

Fiddler является бесплатным и, так же, как Network Miner, он может быть запущен в Mono практически на любой операционной системе.

8. Capsa

Анализатор сети Capsa имеет несколько редакций, каждая из которых имеет различные возможности. На первом уровне Capsa бесплатна, и она по существу позволяет просто захватывает пакеты и производить их базовый графический анализ. Панель мониторинга уникальна и может помочь неопытному системному администратору быстро определить проблемы в сети. Бесплатный уровень предназначен для людей, которые хотят узнать больше о пакетах, и наращивать свои навыки в анализе.

Бесплатная версия позволяет контролировать более 300 протоколов, подходит для мониторинга электронной почты, а также сохранения содержимого электронной почты, она также поддерживает триггеры, которые могут использоваться для включения оповещений при возникновении определенных ситуаций. В связи с этим Capsa в какой-то степени может использоваться в качестве средства поддержки.

Capsa доступна только для Windows 2008/Vista/7/8 и 10.

Заключение

Несложно понять, как с помощью описанных нами инструментов системный админимтратор может создать инфраструктуру мониторинга сети. Tcpdump или Windump могут быть установлены на всех серверах. Планировщик, такой как cron или планировщик Windows, в нужный момент запускает сеанса сбора пакетов и записывает собранные данные в файл pcap. Далее системный администратор может передать эти пакеты центральной машине и анализировать их с помощью wireshark. Если сеть слишком велика для этого, имеются инструменты корпоративного уровня, такие как SolarWinds, чтобы превратить все сетевые пакеты в управляемый набор данных.

Почитайте другие статьи о перехвате и анализе сетевого трафика :

Источник